[发明专利]一种煤矿乏风综合利用方法及系统

权利要求书

1.一种煤矿乏风综合利用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)在点火单元(1)中通入空气和煤气进行燃烧，将燃烧产生的热空气输送到催化燃烧室(2)中对催化剂床层进行加热，并将对所述催化剂床层加热后的热空气输送到换热器(4)中与新鲜的煤矿乏风进行换热，使所述煤矿乏风的温度升高至400-450℃，然后关闭点火单元(1)；

(2)将加热后的煤矿乏风注入所述催化燃烧室(2)中进行催化燃烧，产生的高温净化气进入余热锅炉(3)中进行加热，使所述余热锅炉(3)产生蒸汽，然后将经过所述余热锅炉(3)取热后的净化气注入所述换热器(4)中与新鲜的煤矿乏风进行换热。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煤矿乏风的甲烷浓度为0.15-1.2体积％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化燃烧室(2)中产生的高温净化气的温度为480-750℃。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，经过所述余热锅炉(3)取热后的净化气的温度为420-470℃。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，从所述换热器(4)中排出的净化气的温度比注入所述换热器(4)中的新鲜的煤矿乏风的温度高20-25℃。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述催化燃烧室(2)中的催化剂床层中催化剂为含有稀土和贵金属的负载型催化剂，以稀土元素和贵金属元素计，所述稀土和所述贵金属的总负载量为0.5-3重量％。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述催化剂中的载体为堇青石蜂窝陶瓷，所述稀土为镧和/或钇，所述贵金属为铂和/或钯。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述余热锅炉(3)产生的蒸汽用于驱动汽轮机发电、加热热水和供暖中的至少一种。

9.一种煤矿乏风综合利用系统，其特征在于，该系统包括点火单元(1)、催化燃烧室(2)、换热器(4)、余热锅炉(3)和蒸汽利用单元(5)，其中，点火单元(1)用于启动点火，将催化燃烧室(2)内的催化剂床层加热，热空气进入换热器(4)加热进口煤矿乏风；煤矿乏风通过换热器(4)的进口进入后，与来自余热锅炉(3)的高温净化气发生热交换，使得煤矿乏风的温度升高至400-450℃；加热后的煤矿乏风进入催化燃烧室(2)进行催化燃烧，得到的480-750℃的高温净化气随后进入余热锅炉(3)；余热锅炉(3)中利用来自催化燃烧室(2)的高温净化气进行加热，余热锅炉(3)中产生的蒸汽进入蒸汽利用单元(5)进行利用；经过余热锅炉(3)取热后的420-470℃的净化气进入换热器(4)中与进口煤矿乏风发生热交换。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述蒸汽利用单元(5)包括汽轮机发电机(51)和/或蒸汽换热器(52)。